实验一 触发器实现波形整形及脉冲延时的研究演示幻灯片

1,实验一触发器实现波形整形及脉冲延时的研究-1,2,内容纲要,1.实验课程简介,2.实验目的,3.实验原理,4.实验内容,5.实验要求,3,1.实验课程简介,课程名称：电子技术应用实验2（数字电路综合实验）课程要求：20学时，1学分，必修课教材：电子技术应用实验教程（二）综合篇陈瑜主编电子科技大学出版社2012年考核方式：总成绩=平时成绩（50%）+考试成绩（50%）平时成绩=实验操作成绩（10%）+实验报告成绩（90%）考试成绩=考试演示操作成绩（50%）+考试测试参数成绩（20%）+考试实验技能与实验理论成绩（30%）,4,本课程要求重点在于提高发现问题、分析及判断问题以及解决问题的能力，要加强课前预习，逐步掌握一定的故障判断和排除的方法，学习对数字电路的综合运用能力。,根据下次实验要求预习实验原理，熟悉测试方案。请将实验教材中实验内容前的预习思考题提前回答在实验报告上。,课程目的及要求,5,实验内容与顺序,1、实验一触发器实现波形整形及脉冲延时的研究-12、实验二触发器实现波形整形及脉冲延时的研究-23、实验三555定时器的应用-14、实验四555定时器的应用-25、实验五数据选择和译码显示-16、实验六数据选择和译码显示-27、实验八电子秒表-18、实验九电子秒表-29、综合训练10、综合测试,6,如何取得优异的平时成绩?,1、按时上课。2、课上认真进行实验操作，完成数据的原始记录，并由教师检查。3、保持实验室整洁，下课前整理好实验平台。4、按要求撰写实验报告。,7,掌握使用集成门电路构成施密特触发器的基本方法。掌握集成施密特触发器在波形整形电路中的作用。,2、实验目的,8,施密特触发器,3、实验原理,9,3、实验原理,10,施密特触发器不同于其它的各类触发器，施密特触发器属于“电平触发”型电路。,施密特触发器具有以下特点：,触发信号UIN可以是变化缓慢的模拟信号,UIN达某一电平值时，输出电压UOUT突变。输入信号增加和减小时，分别对应两个阈值电压。,3、实验原理,11,施密特触发器的输入输出波形,同相传输,3、实验原理,12,施密特触发电路的应用,用于波形变换:,用于脉冲整形：,用于脉冲鉴幅：,3、实验原理,13,（1）门电路组成的施密特触发器,本实验中：VT+为(2.5V4.775V)VT-为(0.267V2.5V),改变RW1及R4的值可改变VT+、VT-。注意：RW1应小于R4。,电路中两个CMOS反相器串联，分压电阻RW1、R4将输出端的电压反馈到输入端对电路产生影响。,3、实验原理,14,假定电路中CMOS反相器的阈值电压VthVDD/2，RW1R4,且输入信号vI为三角波，下面分析电路的工作过程。由电路不难看出，G1门的输入电平v1决定着电路的状态，根据叠加原理有：,当vin=0V时，输出端vOut=0V。此时v10V。当输入信号电压从0V逐渐增加，只要v1Vth时，电路状态维持vOut=VDD不变。v继续上升至最大值后开始下降，当v1=Vth时，电路产生如下正反馈过程：,这样电路又迅速转换为vO0V的状态，此时的输入电平为v减小时的阈值电压，称为负向阈值电压，用VT-表示。将VDD=2Vth代入，根据下式可算出。,只要满足vVT-，施密特电路就稳定在vO0V的状态。可求得回差电压为VT=VT+-VT-上式表明，回差电压的大小可以通过改变RW1、R4的比值来调节。电路工作波形及传输特性如右图所示。,3、实验原理,16,（2）集成施密特触发器CD40106,3、实验原理,17,V=(10K/16.8K)5V3V,3、实验原理,18,电源VDD=5V时,VT+为(2.23.6)V,典型值为2.9V;VT-为(0.92.8)V,典型值为1.9V本实验中:V=(10K/16.8K)*5V约=3V输入信号叠加在3V直流电平上,如图所示,3、实验原理,19,1、测试由CMOS门电路组成的如图2.1.4的施密特触发器电路。输入端Vin接2kHz、直流偏置为0，,VPP=10V（带载实测）的三角波信号，改变RW1的值，用双踪示波器观测两组Vin和Vout的波形变化情况，分别画出两组输入、输出波形并标出VT+及VT。讨论并说明RW1的改变与输出变化的关系。,4、实验内容,20,测试照片,4、实验内容,21,2测试用CD40106实现的如图2.1.8所示集成施密特触发器整形电路。输入端Vin接2kHz的正弦波，按表2.1.3中所给不同幅度的输入情况，观测输出信号Vout，将所测输出信号的幅度填入表2.1.3中，并画出输入Vin为6V时的Vi和输出Vout的波形图，实测此时电路的VT+以及VT-，与理论值相比较。讨论并说明输入信号幅度的改变对输出波形的影响。表2.1.3集成施密特触发器实验电路测试表,讨论并说明输入信号幅度的改变与输出变化的关系。,4、实验内容,22,实验底板介绍,注意电源的连接,稳压输出指示灯,4、实验内容,23,、应先检查电源是否连接正确，再检查电路连接是否正确。2所有测试输入幅度均要求带载实测。3、注意故障判断。并不是所有无脉冲输出的电路都存在故障，应分析其工作状态。,测试注意事项,4、实验内容,24,5、